文档内容
第三章 烃的衍生物
知识清单
第一节 卤代烃
知识点一：卤代烃
一、卤代烃的结构及物理性质
1.概念：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。
表示为R－X（X＝F、Cl、Br、I）
2.官能团： 碳卤键
3.分类：
4.通式：饱和一卤代烃的通式为CnH X
2n＋1
5.命名（系统命名法）：
a. 类似烃的命名，以烃为母体，卤原子为取代基
b.从距卤素原子近的一端编号，若有碳碳双键或碳碳三键，则从距离碳碳双键或碳碳三键近的一端编
号
6.物理性质
（1）状态：除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CHCl等少数为气体外，大多为液体或固体。
（2）沸点：比具有相同碳原子数的烃沸点高；同系物的沸点随碳原子数的增加而升高。
（3）溶解性：卤代烃不溶于水，可溶于有机溶剂。
（4）密度：一氟代烃、一氯代烃的密度比水小，其余的密度比水大，且密度高于相应的烃，一般随
着烃基中碳原子数目的增加而减小。
（5）溴乙烷：无色液体，沸点38.4℃，密度比水的大，难溶于水，可溶于多种有机溶剂。
二、卤代烃的化学性质
（一）取代反应
1.实验装置：2.实验条件：NaOH水溶液、加热
3.实验现象：①中溶液分层；④中有浅黄色沉淀生成。
4.反应过程中的断键分析：
注意：书写卤代烃的水解反应方程式时，一律书写总反应方程式。
5.分组讨论与交流如下问题？
（1）NaOH的作用是什么？
中和水解产物HBr，使平衡正向移动；
（2）为什么要将反应后的上层溶液加入盛有稀硝酸的试管中?
中和未反应完的NaOH，防止其与AgNO3反应生成黑褐色沉淀Ag2O；
（3）采取什么措施可以加快水解反应的速率？
加热
（4）溴乙烷水解时在什么位置断键？
碳卤键
（5）如何判断CHCHBr是否完全水解？
3 2
看反应后的溶液是否出现分层，如分层，则没有完全水解
（6）如何判断CHCHBr已发生水解？
3 2
待溶液分层后，用滴管吸取少量上层清液，移入另一盛稀硝酸的试管中，然后滴入2～3滴硝酸
银溶液，如有淡黄色沉淀出现，则证明含有溴元素。
6.如何检验有机物中卤素原子（二）、消去反应
1.实验装置：
2.实验条件：NaOH乙醇溶液、加热
3.实验现象：生成能使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体。
4.反应过程中的断键分析：
5.是否所有卤代烃都能发生消去反应吗？
消去反应的发生条件及规律：
(1).没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如CH3Br。
(2).有邻位碳原子，但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。 例如：
(3).有两个邻位碳原子，且碳原子上均有氢原子时，发生消去反应可能生成多种产物。例如：
发生消去反应的产物为：
(4).二卤代烃发生消去反应后可能在有机化合物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。 例如：第二节 醇 酚
知识点一、醇
一、醇
（一）、醇的基本概念
1.定义：羟基与饱和碳原子相连的化合物称为醇。
2.官能团：羟基(－OH )
3.结构特点： R 、R 、R 为H或烃基
1 2 3
注意：(1)羟基如果连在双键碳或三键碳上不稳定
(2)两个羟基不能连在同一个碳上。
CH＝CH－OH（乙烯醇） CHCHO（乙醛）
2 3
4.分类：
5.通式：饱和一元醇的通式为C H OH，可简写为R－OH
n 2n＋1
6.命名（系统命名法）：
(1)选主链—选择含有与羟基相连的碳原子的最长碳链为主链，根据碳原子数目称为某醇;
(2)编号位—从距离羟基最近的一端给主链碳原子依次编号;
(3)写名称—用阿拉伯数字标出羟基位次，羟基的个数用“二”“三”等表示。
注意 : 用系统命名法命名醇， 确定最长碳链时不能把—OH看作链端，只能看作取代基，但选择的
最长碳链必须连有—OH。
（二）、醇的性质
1.几种常见的醇
a.甲醇：无色、具有挥发性液体，易溶于水，沸点650；有毒，误服会损害视神经，甚至导致人死
亡。广泛应用于化工生产，也可作为车用燃料。
b.乙二醇：汽车防冻剂，易溶于水和乙醇，重要的化工原料。c.丙三醇：用于护肤品中，易溶于水和乙醇，重要的化工原料。
2.物理性质
a.沸点：
(1)饱和一元醇随分子中碳原子个数的增加，醇的沸点逐渐升高。
(2)碳原子数目相同时，羟基的个数越多，醇的沸点越高。
(3)相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷烃。其原因是醇分子中羟基的氧原子
与另一醇分子中羟基的氢原子间存在氢键。
b.溶解性 : 甲醇、乙醇、丙醇等可与水以任意比例互溶，是因为醇分子与水分子间形成了氢键。
醇在水中的溶解度随着分子中碳原子数的增加而降低。
c.密度 : 醇的密度比水的密度小。
3.化学性质
a.氧化反应（以正丙醇为例）
（1）可燃性：2CHCHCHOH+9O 6CO+8H O
3 2 2 2 2 2
（2）KMnO （H+）
4
①反应：CHCHCHOH CHCHCOOH
3 2 2 3 2
②现象：褪色
（3）催化氧化：2CHCHCHOH+O 2CHCHCHO+2H O
3 2 2 2 3 2 2
【规律方法】醇的催化氧化规律
b.消去反应
（1）实验装置：（2）实验条件：乙醇在浓硫酸作用下，加热到170 ℃
（3）实验现象： (1)生成无色气体，液体轻微变黑；
(2)溴的四氯化碳溶液、酸性高锰钾溶液褪色。
（4）实验结论：
（5）注意事项：
1.混合乙醇和浓硫酸时应如何操作？
先加入乙醇，再逐滴加入浓硫酸。
2.乙醇与浓硫酸体积比为何要为1∶3？
浓硫酸是催化剂和脱水剂，为了保证有足够的脱水性，体积比以1∶3为宜。
3.为什么要加入碎瓷片，温度计的放置位置？
防止暴沸，插入混合溶液以下。
4.为什么反应过程中溶液会变黑？
浓硫酸能将乙醇碳化
5.为什么要将生成的气体先通入NaOH溶液？
吸收CO 、SO 和乙醇，SO 和乙醇干扰酸性KMnO 溶液对产物乙烯的检验
2 2 2 4
6.酸性KMnO 和溴的CCl 溶液褪色说明了什么？
4 4
生成了乙烯。
7.为何使液体温度迅速升到170℃？
无水乙醇和浓硫酸混合物在170℃的温度下主要生成乙烯和水，而在140℃时乙醇将以另一种方式脱
水，即分子间脱水，生成乙醚。
8.溴乙烷与乙醇都能发生消去反应，二者的反应有什么异同?
【规律方法】醇消去反应的规律：
(1)醇分子中，连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子时，才能发生消去反应而形成不饱和键。
(2)若醇分子中与—OH相连的碳原子有两个邻位碳原子且碳原子上均有氢原子时，发生消去反应可
能生成不同的产物。
(3)二元醇发生消去反应后可能在有机化合物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。例如,CH —CH(OH)
3
—CH(OH)可生成CHC≡CH。
2 3
c.取代反应
1.酯化反应
2.与氢卤酸反应---生成卤代烃和水
3.分子间脱水
乙醚物理性质：无色、易挥发的液体，沸点34.5 ℃，有特殊气味，本身是一种优良溶剂，能溶解多
种有机化合物
用途：醚类物质在化工生产中被广泛用作溶剂，有的醚可被用作麻醉剂。
醚：由两个烃基通过一个氧原子连接起来的化合物叫做醚
结构：R－O－R′来表示
4.活泼金属K、Ca、Na等反应放出H---置换反应
2
凡含有-OH的物质(液态)一般都能和钠反应放出H，可计算分子中-OH数目。
2
2 mol -OH→2mol Na→1mol H
2
（三）、醇的同分异构体
1．跨类异构：相同碳原子数的饱和一元醇和饱和醚互为同分异构体
2．C H O的同分异构体
5 12
（1）醇类的同分异构体：羟基取代法
①C H O C H OH C H 用羟基取代戊烷分子中的氢原子
5 12 5 11 5 12②画出戊烷的碳链有3种连接方式
③在碳链各碳原子上连接羟基，用“↓”表示连接的不同位置。
（2）醚类的同分异构体：氧插入法
（3）结论：分子式为C H O的有机物共8种醇和6种醚，总共14种同分异构体。
5 12
知识点二、酚
（一）、酚的组成、结构、物理性质和用途
1.酚的概念：芳香烃分子中苯环上的氢原子被羟基取代后的有机物。
2.苯酚的分子结构
3.苯酚的物理性质
（1）苯酚俗称石炭酸，是有特殊气味的无色晶体，熔点为43℃。
（2）常温下，苯酚在水中的溶解度不大，温度高于65℃时，能与水互溶。易溶于酒精等有机溶剂。
（3）苯酚有毒，其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性。若不慎沾到皮肤上应立即用酒精清洗。
4.苯酚的应用和危害
（二）、苯酚的化学性质
1.苯酚的弱酸性
（1）弱酸性： OH O－+H+（2）弱酸强弱：HCO＞ OH＞HCO －
2 3 3
①石蕊试液：不变红
②NaCO 溶液： OH+Na CO ONa+NaHCO
2 3 2 3 3
③NaHCO 溶液：不反应
3
④向 ONa溶液中通入CO，无论CO 过量与否，产物均是NaHCO 。
2 2 3
ONa+H O+CO OH +NaHCO
2 2 3
（3）NaOH溶液
①反应： OH+NaOH ONa+H O
2
②应用：除试管内壁的苯酚
（4）金属钠：2 OH+2Na ONa+H ↑
2
2.苯酚与溴水的取代反应
（1）条件：常温下，与浓溴水反应
（2）现象：产生白色沉淀
（3）反应
（4）原理：卤素原子取代羟基邻、对位的氢
（5）应用：定性检验酚的在、定量测定样品中酚的含量
3.氧化反应
（1）强还原性：常温下苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色。
（2）可燃性：CHO+7O 6CO +3HO
6 6 2 2 2
（3）KMnO （H+）：褪色
4
4.显色反应
（1）反应：6C HOH+Fe3+ ［Fe（OC H）］3－+6H+
6 5 6 5 6
（2）现象：溶液变成紫色
（3）应用：用于苯酚和FeCl 的互相定性检验，也可用于酚类的检验
3
5.苯酚与甲醛的缩聚反应（1）反应
（2）应用：可制造酚醛树脂
（3）原理：醛脱氧，酚脱羟基邻、对位的氢
6.加成反应
（1）加成物质：在催化剂作用下和H 加成
2
（2）加成反应： OH+3H －OH
2
（三）、有机物中“基团”的相互影响
1.苯酚中苯环和酚羟基的相互影响
（1）苯环对侧链（羟基）的影响，导致酚羟基中的氧氢键易断
①弱酸性
②显色反应
（2）侧链（羟基）对苯环的影响使酚羟基邻对位被活化，导致苯环上易发生多取代反应
①卤代，如苯酚与浓溴水反应
②硝化，如苯酚与浓硝酸反应：
+3HNO +3H O
3 2
2.有机分子内原子或原子团的相互影响
（1）链烃基对其他基团的影响：甲苯的硝化反应产物是三硝基甲苯，而同样的条件下的苯的硝化只能
生成一硝基苯。
（2）苯基对其他基团的影响：
①水、醇、苯酚提供氢离子的能力大小：R－OH＜H－OH＜C H－OH
6 5
②烷烃和苯均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯的同系物可使酸性高锰酸钾溶液褪色。
（3）羟基对其他基团的影响：
①羟基对C－H键的影响：使和羟基相连的C－H键更不稳定。
②羟基对苯环的影响：使苯环邻、对位上的氢原子更易被取代。（四）、酚的同分异构体
1.跨类异构：相同碳原子数的酚、芳香醇和芳香醚互为同分异构体
2.C HO的芳香族同分异构体
7 8
（1）芳香醇类的同分异构体： CHOH
2
（2）芳香醚类的同分异构体： OCH
3
（3）酚的同分异构体：苯环上含－OH和－CH 两个取代基，有邻、间、对三种
3
、 、CH－ OH
3
3.C H O的芳香族同分异构体
8 10
（1）芳香醇类的同分异构体： CHCHOH、 －CH
2 2 3
①只有1个侧链：
②有2个侧链（－CH 和－CHOH）：有邻、间、对三种
3 2
、 、CH－ CHOH
3 2
（2）芳香醚类的同分异构体
①只有1个侧链： OCH CH、 CHOCH
2 3 2 3
②有2个侧链（－CH 和－OCH ）：有邻、间、对三种
3 3
、 、CH－ OCH
3 3
（3）酚的同分异构体
①苯环上含－OH和－CHCH 两个取代基，有邻、间、对3种
2 3、 、CHCH－ OH
3 2
②苯环上含－OH和2个－CH 两个取代基，有6种
3
、 、 、 、 、
第三节 醛 酮
知识点一、醛
一、醛
（一）、醛的基本概念
1.定义：醛基与烃基(或H原子)直接相连的化合物称为醛。
简写为：R—CHO
2.官能团：-CHO或OHC-，不可以写成-COH
3.通式：饱和一元醛：C H O (n≥1 )或C H CHO
n 2n n 2n+1
4.结构：
醛基上的C原子为sp2杂化，醛基上以碳原子为中心的4个原子在同一个平面内。
命名：与烷烃的命名相似
（1）一元醛命名时，可根据分子中碳原子的个数命名为“某醛”。
(2)多元醛命名时，在一元醛命名的基础上，在“醛”的前面写清醛基的个数。
(3)芳香醛命名时，习惯将脂肪醛部分作为母体，将苯环作为取代基。
(4)系统命名法：选含有醛基的最长碳链为主链，编号从醛基一端开始，醛基碳原子为1号碳原子。
命名时由于醛基一定在1号位，故醛基无需用阿拉伯数字标明位置。
（二）、醛的性质
1.加成反应---与H 加成
2
醛基与氢气的加成反应，同时也属于还原反应。
提示：当极性分子与醛基发生加成反应时，带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上，带负电荷的
原子或原子团接在碳原子上。加成反应---增长碳链
2.氧化反应
a.强氧化剂
(1)能使酸性高锰酸钾(KMnO)溶液褪色；
4
(2)能使酸性重铬酸钾(K Cr O)由橙红色变为墨绿色；
2 2 7
(3)能使溴水溶液褪色；
b.弱氧化剂
(1)新制银氨溶液
(2)新制氢氧化铜溶液
3.燃烧反应：
4. 催化氧化：
【知识扩展】回顾已学物质，判断哪些官能团能使溴水、酸性KMnO 溶液褪色？
4
（三）、几种常见的醛
a.甲醛
1.结构：2.结构简式：HCHO
3.物理性质：一种无色、有强烈刺激性气味的气体，易溶于水。
4.用途：
(1)是一种重要的化工原料，能合成多种有机化合物；
(2)其水溶液（又称福尔马林）具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本。
5.一元醛、二元醛类物质银镜反应以及与新制硫酸铜溶液之间量的关系？
1 mol 一元醛 ～ 2 mol Ag
1 mol 一元醛 ～ 2mol Cu(OH) ～1 mol Cu O
2 2
1 mol 二元醛 ～ 4 mol Ag
1 mol 二元醛 ～ 4mol Cu(OH) ～2 mol Cu O
2 2
b.苯甲醛
1.结构：
2.物理性质：一种有苦杏仁气味的无色液体。
3.用途：制造染料、香料及药物的重要原料
4.化学性质
（1）加成反应（还原反应）：与H、HCN等反应；
2
（2）氧化反应：
燃烧
被高锰酸钾、溴水等强氧化剂氧化
被新制银氨溶液、新制氢氧化铜等若氧化剂氧化
c.肉桂醛
1.结构：
2用途：是一种食用香料，广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中。
3.化学性质：
（1）易加成（H、Br 、HX），易氧化（KMnO /H+）
2 2 4
（2）难加成（H、HCN），易氧化（KMnO /H+；弱氧化剂）
2 4
知识点二、酮
（一）、酮的基本概念
1.定义：羰基与两个烃基相连的化合物。2.官能团： 酮羰基
3.通式：饱和一元酮：C H O 若R和R´均为饱和链烷基时---饱和一元酮：CnH2nO（n≥3）
n 2n
丙酮---最简单的酮
4.结构：
5.命名（系统命名法）：
(1)选主链：选含羰基且最长的碳链做主链；
(2)编位号：从靠近羰基的一端开始编号；
(3)写名称：酮分子中的羰基碳必须标明其位号。
（二）、酮的性质
1.丙酮的物理性质：无色有特殊气味的易挥发液体，与水以任意比互溶
2.丙酮的化学性质
（1）氧化反应
①能够燃烧
②不能被银氨溶液、新制Cu（OH） 悬浊液氧化
2
（2）还原反应：CH－ －CH+H CH－ －CH
3 3 2 3 3
（3）加成反应
（三）醛、酮的同分异构体
1.官能团类型异构
（1）相同碳原子数的饱和一元醛、饱和一元酮、脂环醇、烯醇等互为同分异构体
（2）C HO的常见同分异构体
3 6
醛 酮 环醇 烯醇
CHCHCHO CHCOCH CH＝CH－CHOH
3 2 3 3 2 22.醛类碳骨架异构的写法－－“取代法”
（1）C HO的醛 C H－CHO（2种，－C H 有2种）
4 8 3 7 3 7
（2）C H O的醛 C H－CHO（4种，－C H 有4种）
5 10 4 9 4 9
（3）C H O的醛 C H －CHO（8种，－C H 有8种）
6 12 5 11 5 11
3.酮类碳骨架异构的写法－－“插入法”
（1）将C H O去掉一个酮基后还剩余4个碳原子，其碳骨架有以下2种结构：
5 10
（2）找出对称结构，将酮基放在合适的位置，一共有如下3个位置可以安放：
第四节 羧酸 羧酸衍生物
知识点一、羧酸
一、羧酸的组成和结构
1.羧酸
（1）概念：由烃基（或氢原子）和羧基相连构成的有机化合物。
（2）饱和一元羧酸的通式：C H O（n≥1）或C H COOH（n≥0）
n 2n 2 n 2n+1
2.羧酸的分类
依据 类别 举例
脂肪酸 乙酸：CHCOOH
3
烃基种类
芳香酸
苯甲酸： COOH
一元羧酸 甲酸：HCOOH
二元羧酸 乙二酸：HOOC－COOH
羧基数目
多元羧酸
柠檬酸：
饱和羧酸 丙酸：CHCHCOOH
3 2
烃基是否饱和 不饱和羧
丙烯酸：CH CHCOOH
2
酸
3.物理性质
（1）状态：液态和固态，无水乙酸又称为冰醋酸。
（2）水溶性：C≤4与水互溶（氢键），C＞4随碳链增长溶解度迅速减小。
（3）熔沸点：羧基数目相同时，碳原子数越多，沸点越高；羧酸的沸点比相应醇的沸点高。
4.几种常见的羧酸
甲酸 苯甲酸 乙二酸
俗名 蚁酸 安息香酸 草酸结构简式 HCOOH
COOH
色、态、
无色有腐蚀性液体、刺激性气味 无色晶体、易升华 无色透明晶体
味
溶解性 易溶于水、有机溶剂 微溶于水、易溶于乙醇 能溶于水、乙醇
工业还原剂、合成医药、农药和 食品防腐剂，合成香 化学分析还原剂，化
用途
染料等的原料 料、药物 工原料
5.羧酸的命名
（1）CHCH CHCOOH的名称是3－甲基戊酸
3 2 2
（2）CH COOH的名称是2，3－二甲基丁酸
3
（3） 名称为4－甲基－3－乙基戊酸。
二、羧酸的化学性质
1.从结构角度认识羧酸的性质
由于受氧原子电负性较大等因素的影响，当乙酸发生化学反应时，羧基结构中的两个部位容易断裂：
（1）O－H键断裂时，解离出H+，使羧酸表现出酸性；
（2）C－O键断裂时，－OH可以被其他基团取代，生成酯、酰胺等羧酸衍生物。
2.弱酸性
（1）一元弱酸，具有酸的通性
①与指示剂反应：使石蕊试剂变红色
②与氢前面的金属反应，如乙酸与Na的反应：2CHCOOH+2Na→2CHCOONa+H ↑
3 3 2
③与盐溶液反应，如乙酸与NaCO 反应：2CHCOOH+Na CO→2CHCOONa+H O+CO↑
2 3 3 2 3 3 2 2
④与碱反应，如乙酸与NH ·HO的反应：CHCOOH+NH ·HO→CHCOONH+H O
3 2 3 3 2 3 4 2
⑤与金属氧化物反应，如乙酸与CaO的反应：2CHCOOH+CaO→（CHCOO）Ca+H O
3 3 2 2
（2）甲酸、苯甲酸、乙二酸的酸性比较甲酸 苯甲酸 乙二酸
实验操 ①取0.01mol·L－1上述酸溶液，滴入紫色石蕊试液
作 ②取0.01mol·L－1上述酸溶液，测pH
现象 ①紫色石蕊试液变红色②pH大于2
结论 甲酸、苯甲酸和乙二酸具有弱酸性
（3）乙酸、碳酸、苯酚的酸性比较
实验装
置
实验现
A中：有气泡产生。C中：溶液变浑浊
象
实验结
结合现象，根据强酸制弱酸的规律可知：酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚
论
3.氧化反应
3n－2
（1）可燃性：C H O+ 2 O nCO+nHO
n 2n 2 2 2 2
（2）KMnO （H+）：不褪色
4
4.酯化反应
（1）乙酸和乙醇的反应：CHCOOH+CH CHOH CHCOOC H+H O
3 3 2 3 2 5 2
（2）酯化反应机理
①同位素示踪法：CHCOOH+H18OCH CH CHCO18OCH CH+H O
3 2 3 3 2 3 2
②实质：酸脱羟基，醇脱氢。
a.酯化反应的特点
（1）所有的酯化反应，条件均为浓硫酸、加热。酯化反应为可逆反应，书写方程式时用“ ”。
（2）利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。
（3）在形成环酯时，酯基（－ －O－）中只有一个O参与成环。
（4）酸与醇发生反应时，产物不一定生成酯。若是羧酸或者无机含氧酸与醇反应，产物是酯；若是无
氧酸如氢卤酸与醇反应则生成卤代烃。
b.酯化反应的类型
（1）一元羧酸和一元醇的酯化反应
R－COOH+R'－CHOH R－ －O－CHR'+HO
2 2 2
（2）一元羧酸与二元醇的酯化反应（3）二元酸与二元醇的酯化反应
①反应生成普通酯
+ HOOC－COOCH －CHOH+H O
2 2 2
②反应生成环酯
+ +2H O
2
③反应生成聚酯
n +n +2nHO
2
（4）无机含氧酸的酯化反应
+3HO－NO +3H O
2 2
（5）高级脂肪酸与甘油的酯化反应
+3C H COOH +3H O
17 35 2
知识点二、羧酸衍生物
一、羧酸衍生物
1.羧酸衍生物：羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或原子团取代后的产物。
（1）酰基：羧酸分子中的羧基去掉羟基后剩余的基团，结构简式为－ －R
（2）常见的羧酸衍生物
羧酸衍生
酰卤 酸酐 酯 酰胺
物
结构简式
R－ －Cl R－ －O－ －R′ R－ －Cl R－ －NH
2
2.酯
（1）概念：酰基（R－ －）和烃氧基（RO－）相连后的产物。（2）官能团的名称：酯基，结构简式：－ －O－R。
（4）饱和一元酯的通式：C H O（n≥2）
n 2n 2
（5）命名：依据水解生成的酸和醇的名称命名，称为“某酸某酯”。
酯 HCOOC H
2 5
名 乙二酸二乙
甲酸乙酯 二乙酸乙二酯 乙二酸乙二酯
称 酯
（6）物理性质
①密度：酯类密度一般比水小
②溶解性：难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
③味态：低级酯是有香味的液体，易挥发。
（7）化学性质－－水解反应
①酸性条件：RCOOR'+H O RCOOH+R'OH（部分进行）
2
②碱性条件：RCOOR'+NaOH RCOONa+R'OH（完全进行）
二、油脂
1.油脂的组成和结构
（1）组成：油脂是由高级脂肪酸与甘油形成的酯，属于酯类物质
（2）结构
①单甘油酯：R＝R'＝R''
②混甘油酯：R、R'、R''不完全相同
③天然油脂都是多种混甘油酯的混合物。
2.分类
3.物理性质4.化学性质
（1）水解反应
①酸性水解：制备甘油和高级脂肪酸
②碱性水解（皂化反应）：制备甘油和肥皂
（2）加成反应－－不饱和油脂的特性
①溴水：液态油能够使溴水褪色（鉴别植物油和动物油）。
②氢化反应：液态油与氢气的加成反应，又叫油脂的硬化。这样制得的油脂叫人造脂肪，又叫硬化油。
+3H 。
2
5.油脂和矿物油的比较
油脂
物质 矿物油
油 脂肪
组成 不饱和高级脂肪酸的甘油酯 饱和高级脂肪酸的甘油酯 多种烷烃、环烷烃、芳香烃
状态 液态 固态 液态
化学性质 能水解，兼有烯烃的性质 能水解 具有烃的性质，不能水解
存在 花生、大豆、芝麻等油料作物中 动物脂肪 石油
联系 油和脂肪统称油脂，均属于酯类 烃类
三、胺和酰胺
1.胺
（1）结构和用途（2）化学性质：碱性
①原因：氮原子上有孤对电子，能够与H+以配位键结合
②反应： NH +HCl NH Cl
2 3
2.酰胺
（1）概念：酰胺是羧酸分子中羟基被氨基（或取代的氨基）所替代得到的化合物
（2）结构
（3）常见的酰胺
名称 乙酰胺 苯甲酰胺 N，N－二甲基甲酰胺
结构简
式 CH 3 － －NH 2 －NH 2 H－ －N（CH 3 ） 2
（4）水解反应：CHCONH +H O CHCOOH+NH +
3 2 2 3 4
①强酸性条件：RCONH +H O+HCl RCOOH+NH Cl
2 2 4
②强碱性条件：RCONH +NaOH RCOONa+NH ↑
2 3
四、酯的同分异构体的判断
1.烃基组合法
（1）R－ －O R'，R从H原子开始，R'到－CH 结束
3
（2）C H O 的酯类同分异构体
5 10 2
①甲酸酯类：H－ －OC H，酯种类：H原子种类（1）×丁基种类（4）＝4种
4 9
②乙酸酯类：CH－ －OC H，酯种类：甲基种类（1）×丙基种类（2）＝2种
3 3 7③丙酸酯类：C H－ －OC H，酯种类：乙基种类（1）×乙基种类（1）＝1种
2 5 2 5
④丁酸酯类：C H－ －OCH，酯种类：丙基种类（2）×甲基种类（1）＝2种
3 7 3
2.酯基插入法
（1）酯基插入方式：－ －O－和－O－ －
（2）分子式为C H O 的芳香酯的同分异构体是在 CHCH 中插入酯基
9 12 2 2 3
（3）插入的酯基分别在中的①②③④位置
①插入①得到 O－ －CHCH 和 －O－CHCH。
2 3 2 3
②插入②得到 CH－O－ －CH 和 CH－ －O－CH。
2 3 2 3
③插入③时得到 O－ －H和 －O－H（是羧酸，舍去）。
④插入④时得到 CHCH－O－ －H和 CHCH－ －O－H（是羧酸，舍去）。
2 2 2 2
第五节 有机合成
知识点一、碳骨架的构建
1.碳链的增长
（1）卤代烃的取代反应
①溴乙烷与氰化钠在酸性条件下的反应：
CHCHBr+NaCN→CHCHCN+NaBr，CHCHCN CHCHCOOH。
3 2 3 2 3 2 3 2
②溴乙烷与丙炔钠的反应
CHCHBr+NaC≡CCH →CHCHC≡CCH +NaBr
3 2 3 3 2 3
（2）醛酮的加成反应
①丙酮与HCN的反应
②乙醛与HCN的反应
CHCHO+HCN CHCH（OH）CN
3 3
③羟醛缩合（以乙醛为例）CHCHO+CH CHO CHCH（OH）CHCHO
3 3 3 2
④醛、酮与RMgX加成：
+RMgX 。
2.碳链的缩短
（1）与酸性KMnO 溶液的氧化反应
4
①烯烃、炔烃的氧化反应
CH－CH CH CHCOOH+ CH－ －CH
3 3 3 3 3
②苯的同系物的氧化反应
CHCH COOH
2 3
（2）脱羧反应
①无水醋酸钠与氢氧化钠的反应：CHCOONa+NaOH CH↑+Na CO
3 4 2 3
②2－甲基丙酸钠与氢氧化钠的反应：CH－ COONa+NaOH CHCHCH↑+Na CO
3 3 2 3 2 3
（3）某些有机物的水解反应
①蛋白质的水解反应
②糖类的水解反应
③酯的水解反应
（4）水解的裂化或裂解
①异丁烷裂化：CH－ CH CH+CH CH＝CH
3 3 4 3 2
②十八烷裂化：C H C H （辛烷）+ C H （辛烯）
18 38 8 18 8 16
二、官能团的引入和消除
1.官能团的引入
（1）碳碳双键的引入
①醇的消去：CHCHOH CH＝CH↑+H O
3 2 2 2 2
②卤代烃的消去：CHCHBr+NaOH CH＝CH↑+NaBr+H O
3 2 2 2 2
③邻二卤代烃的消去： +Zn CH＝CH↑+ZnCl
2 2 2
④炔烃与H 的加成：CH≡CH+H CH＝CH
2 2 2 2
（2）卤素原子的引入
①与HX的加成：CH＝CH+HBr CHCHBr、CH≡CH+HBr CH＝CHBr
2 2 3 2 2②与X 的加成：CH＝CH+X 、CH≡CH+X
2 2 2 2 2
③烷烃、芳香烃的取代反应：CH+Cl CHCl+HCl、 +Br Br +HBr
4 2 3 2
④烯烃、羧酸的α－H取代
CH－CH＝CH+Cl －CH＝CH+HCl
3 2 2 2 2
RCHCOOH+Cl R－ －COOH +HCl
2 2
⑤醇与卤代烃的取代：CHCHOH+HBr CHCHBr+H O
3 2 3 2 2
（3）羟基的引入方式
①烯烃与水加成：CH＝CH+H O CHCHOH
2 2 2 3 2
②醛、酮与H 加成：CHCHO+H CHCHOH
2 3 2 3 2
③醛、酮与HCN加成：CH－ －H +HCN CH－ －CN
3 3
④羟醛缩合：CH－ －H +H－CHCHO CH－ －CH－CHO
3 2 3 2
⑤卤代烃的水解：CH－ －CH+NaOH CH－ －CH+NaBr
3 3 3 3
⑥酯的水解：CH－ －O－C H+H O CHCOOH+C HOH
3 2 5 2 3 2 5
⑦酚钠与酸反应： ONa+HO+CO OH +NaHCO
2 2 3
（4）羧基的引入方式
①烯的氧化：RCHCH＝CH RCHCOOH+CO ↑
2 2 2 2
②腈的水解：CHCHCN CHCHCOOH
3 2 3 2
③醛的氧化：2RCHO+O 2RCOOH
2
（5）羰基的引入方式
①烯的氧化：CH CH CO↑+CH－ －CH
2 3 2 3 3
②叔醇的催化氧化：2R－ －R′+O 2R－ －R′+2HO
2 2
2.官能团的消除
（1）通过加成反应消除 或－C≡C－
①CH＝CH+H CHCH
2 2 2 3 3②CH－C≡C－CH+2H CHCHCHCH
3 3 2 3 2 2 3
（2）通过消去反应或氧化反应或酯化反应消除－OH
①CHCHOH CH＝CH↑+H O
3 2 2 2 2
②2CHCHOH+O 2CHCHO+2H O
3 2 2 3 2
③CHCHOH+CH COOH CHCOOC H+H O。
3 2 3 3 2 5 2
（3）通过氧化反应或加成反应可消除－CHO
①2CHCHO+O 2CHCOOH
3 2 3
②CHCHO+H CHCHOH
3 2 3 2
（4）通过消去反应或水解反应可消除卤素原子
①CHCHBr+NaOH CH＝CH↑+NaBr+H O
3 2 2 2 2
②CHCHBr+NaOH CHCHOH+NaBr
3 2 3 2
（5）通过水解反应消除酯基
①CHCOOC H+H O CHCOOH+C HOH
3 2 5 2 3 2 5
②CHCOOCH CH+NaOH CHCHOH+CH COONa
3 2 3 3 2 3
3.成环与开环的反应
（1）成环
①羟基酸分子内酯化
（内酯）+H O
2
②二元酸和二元醇分子间酯化成环
+ （环酯）+2H O
2
③双烯合成反应
+
（2）开环
①环酯的水解反应+2H O +
2
②某些环状烯烃的氧化反应
HOOC（CH）COOH
2 4
CH－ －（CH）COOH
3 2 4
三、官能团的转化和保护
1.典型的官能团的转化关系
2.官能团的保护
有机合成时，往往在有机物分子中引入多个官能团，但有时在引入某一个官能团时容易对其他官能团
造成破坏，导致不能实现目标化合物的合成。因此，在制备过程中要把分子中的某些官能团通过恰当的方
法保护起来，在适当的时候再将其转变回来，从而达到有机合成的目的。
（1）醇羟基的保护
R－OH R－O－R′ R″－O－R′ R″－OH
（2）酚羟基的保护
因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把－OH变为－ONa将其保护
起来，待氧化后再酸化将其转变为－OH。
（3）碳碳双键的保护
碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与卤素单质、卤化氢等的加成反应将其保护起
来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
例如，已知烯烃中 在某些强氧化剂的作用下易发生断裂，因而在有机合成中有时需要对其进
行保护，过程可简单表示如下：
① +Br +Zn +ZnBr
2 2②CH＝CHR CHCl－CHR CHCl－CHR′ CH＝CHR′
2 2 2 2 2 2
（4）氨基（－NH ）的保护
2
例如，在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把－CH 氧化成－COOH，再把－NO 还原为－
3 2
NH 。防止当KMnO 氧化－CH 时，－NH （具有还原性）也被氧化。
2 4 3 2
（5）醛基的保护
①醛基可被弱氧化剂氧化，为避免在反应过程中受到影响，对其保护和恢复过程为：
Ⅰ． Ⅱ． R－CHO
再如检验碳碳双键时，当有机物中含有醛基、碳碳双键等多种官能团时，可以先用弱氧化剂，如银氨
溶液、新制Cu（OH） 悬浊液等氧化醛基，再用溴水、酸性KMnO 溶液等对碳碳双键进行检验。
2 4
②醛与醇反应生成缩醛：
+H O
2
生成的缩醛比较稳定，与稀碱和氧化剂均难反应，但在稀酸中微热，缩醛会水解为原来的醛。
知识点二、有机合成路线的设计及应用
一、有机合成路线的设计与实施
1.有机合成路线确定的要素
（1）基础：在掌握碳骨架构建和官能团转化基本方法的基础上。
（2）设计与操作：进行合理的设计与选择，确定合成路线，以较低的成本和较高的产率，通过简便而
对环境友好的操作得到目标产物。
2.有机合成的过程
3.有机合成路线设计应遵循的四个原则
（1）符合绿色化学思想。
①有机合成中的原子经济性；
②原料的绿色化；
③试剂与催化剂的无公害性。
（2）原料价廉，原理正确。
（3）路线简捷，便于操作，条件适宜，安全可靠。
（4）易于分离，产率高。
4.有机合成的发展（1）有机合成的技术和效率不断提高的影响因素
①新的有机反应；
②新试剂的不断发现；
③有机合成理论的发展
（2）发展过程
时间 发展过程
维尔施泰特通过十余步反应合成颠茄酮，总产率仅有0．75%
20世纪初
十几年后，罗宾逊改进了合成思路，仅用3步反应便完成合成，总产率达90%
伍德沃德与多位化学家合作，成功合成了一系列结构复杂的天然产物，促进了
有机合成技术和有机反应理论的发展
20世纪中后
科里提出了系统化的逆合成概念，开始利用计算机来辅助设计合成路线，让合
期
成路线的设计逐步成为有严密思维逻辑的科学过程，使有机合成进入了新的发
展阶段。
（3）有机合成发展的作用
①使人们能通过人工手段合成原本只能从生物体内分离、提取的天然产物。
②使人们可以根据实际需要设计合成具有特定结构和性能的新物质。
③为化学、生物、医学、材料等领域的研究和相关工业生产提供了坚定的物质基础。
④有力地促进了人类健康水平提高和社会发展进步。
二、有机合成的分析方法
1.正合成法
此法是采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向待
合成有机物，其思维程序是原料 中间产物 产品。
2.逆合成法
此法是采用逆向思维方法，从产品的组成、结构、性质入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产
物，逐步推向已知原料，其思维程序是产品 中间产物 原料。
3.综合比较法
此法是采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，从而得到最佳的合成路
线。其思维程序是原料 中间产物 目标产物。
三、常见的有机合成路线
1.烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系
烃R－H 卤代烃R－X 醇类R－OH 醛类R－CHO 羧酸R－COOH 酯类RCOOR′
2.一元合成路线
R－CH＝CH 卤代烃 一元醇 一元醛 一元羧酸 酯
2
3.二元合成路线
CH＝CH CHX－CHX 二元醇 二元醛 二元羧酸 链酯、环酯、聚酯
2 2 2 24.芳香族化合物合成路线
（1）
（2）
